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函数的由来
程序=数据+算法
C程序=数据+函数
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模块化程序设计
模块化程序设计.png
面向过程的程序设计
- 以过程为中心的编程思想
- 首先将复杂的问题，分解为一个个容易的问题
- 分解过后的问题可以按照步骤一步步完成
- 函数是C语言面向过程的一种体现
- 解决问题的每个步骤可以用函数来实现
声明&&定义
- 声明 就是预先告诉编译器实体的存在
- 定义 就是明确指示编译器实体的意义
#include <stdio.h>
extern int g_var;//全局的
void f(int i, int j);//函数声明
int main()
{
//extern int g_var;//局部变量声明
int g(int x);//函数声明
g_var = 10;
f(1, 2);
printf("%d\n", g(3));
return 0;
}
void f(int i, int j)//函数定义
{
printf("i + j = %d\n", i + j);
}
int g(int x)//函数定义
{
return 2 * x + g_var;
}
文件二
int g_var = 0;
函数的参数
- 函数的参数在本质上与局部变量相同，都是在栈上面分配空间
- 函数参数的初始值是函数调用时的实参值
#include <stdio.h>
int f(int i, int j)
{
printf("%d, %d\n", i, j);
}
int main()
{
int k = 1;
f(k, k++);
printf("%d\n", k);
return 0;
}
这里的输出是2,1,2
解释
- 函数的参数的求值顺序是依赖于编译器的实现！
- 在程序到达顺序点的时候，之前所做的一切操作必须反映到后续访问中.
也就是说在这个例子中，在gcc编译器下面，先传第二个参数到函数，然后，再进行++运算，在进行第一个参数传递
.
可变参数列表
可变参数的含义
- C语言中可以定义参数可变的函数
- 参数可变的函数实现依赖于stdarg.h头文件
- va_list变量va_start(),va_end和va_arg配合使用能够访问参数值
在C语言中是没有重载，但是可以使用可变参数列表
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>
float average(int n, ...)
{
va_list args;
int i = 0;
float sum = 0;
va_start(args, n);
for(i=0; i<n; i++)
{
sum += va_arg(args, int);
}
va_end(args);
return sum / n;
}
int main()
{
printf("%f\n", average(5, 1, 2, 3, 4, 5));
printf("%f\n", average(4, 1, 2, 3, 4));
return 0;
}
可变参数的限制
- 可变参数必须从头到尾按照顺序逐个访问
- 参数列表至少一个确定命名的参数
- 可变参数宏是没有办法判断实际存在的参数的数量
- 可变参数宏无法判断参数的实际类型
小结
- 可变参数是C语言提供的一种函数设计的技巧
- 可变参数提供了一种更方便的函数调用方式
- 可变参数必须顺序的访问
- 无法直接访问可变参数列表中间的参数值
函数调用行为
活动记录
- 活动记录是函数调用时用于记录一系列相关信息的记录
- 临时变量域：用来存放临时变量的值，如k++的中间结果
- 局部变量域：用来存放函数本次执行中的局部变量
- 机器状态域：用来保存调用函数之前有关机器状态的信息，包括各种寄存器的当前值和返回地址等。（栈顶指针等）
- 实参域：用来存放函数实参信息
- 返回值域：为调用者函数存放返回值
函数参数计算的次序是依赖编译器实现的，参数的入栈次序如何确定？
调用约定（在调用动态连接库的时候可以用）
- 当函数被调用时，参数会传递给被调用的函数，函数调用约定就是描述是如何传递到栈空间的，以及栈空间由谁维护
- 参数的传递顺序
- 从右到左依次入栈： __stdcall,__cdecl,__thiscall
- 从左到右依次入栈：__pascal,__fastall
- 调用堆栈清理
- 调用者清除栈
- 被调用函数返回后清除栈
小结
- 函数调用时C语言的核心机制
- 活动记录保存了函数调用以及返回所需要的一切信息
- 调用约定是调用者和开发者之间的调用协议，常用于不同的开发者编写的库函数调用
函数的设计技巧
- 不要再函数中使用全局变量，尽量让函数从意义上是一个独立功能模块
- 参数名要能够体现参数意义
- 如果说传递的参数为指针，且仅仅作输入参数用，则应在类型前加const，以防止该指针在函数体内被恶意修改
- 不要省略返回值的类型，如果函数没有返回值，那么应当声明为void
- 在函数体的“入口处”，对参数的有效性进行检查，对指针的检查尤为重要
- 语句不可返回指向“栈内存”的“指针”，因为该内存会在函数结束后销毁
- 函数体的规模要小
- 相同的输入应当产生相同的输出，尽量避免函数带有“记忆”功能少用static
- 避免函数有太多的参数，参数个数应当控制在4个以内
- 有时候函数不需要返回值，但是增加灵活性，可以附加返回值
- 函数名与返回值在语义上不能冲突
